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马宏伟和杜滨阳两位教授学术报告(2017-03-09)

( 2017-03-08 )
苏州纳米所的马宏伟教授和浙江大学的杜滨阳教授应邀将到访并做学术报告,具体安排如下:
报告时间:3月9日(周四)下午15:30
报告地点:环资楼939会议室
报告题目:石英晶体微天平的“固化水层”模型及其应用 (马宏伟)
            扫频式石英晶体微天平仪及其研制(杜滨阳)
 
两位老师的简介及报告内容介绍见附件。
欢迎感兴趣的老师参加,并请通知课题组感兴趣的同学参加!
 
石英晶体微天平的“固化水层”模型及其应用

马宏伟
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,苏州,215123

石英晶体微天平(QCM)作为一种对界面变化十分敏感的仪器,被广泛应用于研究界面分子的吸附行为。但由于溶液粘弹性的影响,液相中QCM响应的定量解释一直是个难题。虽然发展了许多数学模型来解释,如流体力学模型、等效电路分析等,但这些方法难以被化学、生物工作者理解和直接应用。这极大的限制了QCM的应用推广。最近,我们提出了“固化水层”模型,能实现对液相中QCM响应的直观、简便的定量解释。在该模型中,我们认为固定的分子起到“桩”的作用,带动环境溶液一起振动,即QCM感受到的是“固化水层”的整体质量。这里我们将通过茎环DNA、5种蛋白质以及表面接枝的聚电解质分子来验证“固化水层”模型。比如我们通过改变盐的种类改变了盐溶液的密度,但计算出来的聚电解质分子层的溶胀厚度不变,很好的符合了预期。我们相信“固化水层”模型将在分析界面分子行为时发挥很好的效用。
 
扫频式石英晶体微天平仪及其研制
杜滨阳
高分子合成与功能构造教育部重点实验室,浙江大学高分子科学与工程学系,杭州,310027

石英晶片是一种压电晶体,如果在石英晶片表面镀上电极并对其施加交变电场,在特定频率的电场条件下石英晶片会发生共振,有共振频率和半峰宽。当有物质被吸附到石英晶片表面,则石英晶片的共振条件将发生改变,产生新的共振频率和半峰宽。石英晶体微天平仪(Quartz Crystal Microbalance, QCM)是一种通过测量石英晶片表面吸附物质前后其共振频率的变化和半峰宽的变化进而研究被吸附物质在石英晶片表面的吸附行为和物理性能的分析仪器。石英晶体微天平仪具有非常高的灵敏度,能够检测纳克量级的质量变化和纳米量级的吸附层厚度变化,广泛应用于吸附过程、分子间相互作用、化学与生物检测等领域的研究。多年来,我们一直致力于石英晶体微天平仪在环境响应性高分子研究中的应用及仪器研制。这次报告我们将向大家汇报所研发的一种扫频式石英晶体微天平仪及其应用。该石英晶体微天平仪采用网络分析技术,通过扫频的方法得到石英晶片的共振频谱,进而对共振曲线进行拟合以得到石英晶片共振频率的变化和半峰宽的变化;控制软件为中文界面,用户友好,可以根据用户需要一对一进行定制;通过对频率和半峰宽进行分析可以得到吸附物质的一些物理量如厚度、质量和粘弹性能等。
 
 

马宏伟

中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员/博导。
2011年8月加入中国农工民主党,2005年10月参加工作。
美国杜克大学生物医学工程系毕业,研究生学历,博士学位。
1995年9月-1999年6月复旦大学化学系化学专业学习,1999年8月-2000年12月美国东南密苏里州立大学化学系化学专业学习(硕士课程),2001年1月-2005年8月美国杜克大学生物医学工程系学习,期间(2005年1月-4月)在瑞士苏黎世联邦理工和EPFL访问学习。2005年10月-2008年10月北京大学工学院生物医学工程系特聘研究员/博导;2008年10月-中科院苏州纳米所研究员/博导。马宏伟博士还在2007年1月至2012年12月, 在中国科学院力学所“国家微重力实验室”任客座研究员;2007年10月至2010年10月,为中国生理学会“开发、仪器工作委员会”委员。是第十三届苏州青联“科技信息组委员”。2010年10月马宏伟博士创立了苏州偲聚生物材料有限公司。 
 
马宏伟博士主要从事高分子和生物医学工程交叉领域的研究工作,专注于材料表面的高分子修饰及其在生物界面和生物传感器中的应用,已取得的成绩有:1、系统的研究了表面引发聚合反应,并成功的将其发展为通用的表面修饰策略,解决了“防止蛋白质非特异性吸附”这一生物传感器、体外诊断等领域的共性难题,并在此基础上构筑了一系列功能化的生物界面,开发出了系列产品,包括SPR芯片,基于改性硅胶的微阵列固体支撑材料等。多个专利实现转让,实现产业转化;2、提出并系统验证了“固化水层”模型,解决了长期以来液态下石英晶体微天平(QCM)定量解释困难的难题,并成功的拓展了QCM的应用领域。
 
出版了国际专著一部,在国际期刊上发表论文69篇。拥有授权中国发明专利12项、美国发明专利3项,另有19项发明专利正在申请中。其中,5项专利已分别在美国和中国实现转让,转让费合计超过3000万人民币。作为项目负责人获国家自然科学基金、“2008年霍英东教育基金会优选资助课题”等资助,作为骨干参与863、973、十三五重大研究计划等项目。获得“2008年北京大学Exxon Mobil教学和科研奖”,“2008中科院百人计划”,“2009年中国化学会青年化学奖”, “2010年苏州工业园区领军人才”,“2012年姑苏创新创业人才”,“2013年江苏省创新创业人才”,“2013年江苏省自然科学基金杰出青年基金”等奖励,2013年被列为省“333工程”第三层次培养对象。目前担任“力学进展”杂志编委和Scientific Reports的Editorial Board Member。
 

杜滨阳

教授,博士生导师。1996年毕业于浙江大学化学系,获理学学士学位;2001年底毕业于中国科学院长春应用化学研究所,2002年2月获理学博士学位。2002年3月至2006年3月分别在德国Ulm大学和Clausthal工业大学从事博士后研究,期间2003年获德国洪堡科研奖学金;2006年3月加入浙江大学高分子科学与工程学系,任职副教授,2012年底晋升为教授。目前的研究方向为环境响应性高分子的制备、结构与性能及其应用研究,主要内容有(1)环境响应性微凝胶和水凝胶,(2)环境响应性(多)嵌段共聚物,(3)石英晶体微天平(QCM)在高分子科学领域中的应用。作为负责人已承担国家自然科学基金项目6项和863项目1项,获2013年国家自然科学基金优秀青年基金项目;至今已发表SCI论文110多篇,被他人引用1400余篇次,H指数28;获授权国家发明专利10多项。
 
 

 
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